深圳市综合交通信息平台系统设计与关键技术研究
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【摘要】：随着经济的快速发展，城市化水平的不断提高，私人小轿车的拥有量飞速 增长，道路建设增长的速度远远不能满足城市交通发展的需要。目前，交通拥 挤、交通事故、环境污染等交通问题越来越严重的困扰着世界各国的大中城市。 面对城市可供道路建设土地面积不足的现状，为了解决交通运输带来的问题和 提高运输效率，交通运输领域的专家和学者们提出了智能运输系统（又称智能 交通系统，Intelligent Transportation Systems— ITS）。从上个世纪 60 年代开始， 日本、欧洲、美国都竞相投入大量资金和人才，大力开展 ATIS、ATMS、UTFGS 等智能交通主要服务领域的研究，并已取得了显著成果。 随着我国 ＩＴＳ 建设的深入进行，，科技部首批十个 ＩＴＳ 示范城市已经不约而 同地明确提出要建设城市交通共用信息平台。其中广州市、天津市、北京市、 济南等城市的共用信息平台建设已被列为“十五” 智能交通系统应用试点示 范工程。我国提出的共用信息平台是综合了 ＡＴＩＳ、ＡＴＭＳ、ＵＴＦＧＳ 等的主要功能， 通过对采集的交通信息进行融合处理得到辅助决策信息发布出去，从而便于出 行者和交通管理者参与和管理交通，达到缓解交通拥挤、降低事故发生率、提 高运行效率等目的。 本论文依托深圳市《交通信息采集及共用信息平台研究》项目，针对深圳 市现有的智能交通系统现状和存在的问题，提出了深圳市交通共用信息平台的 系统框架、功能、系统模块组成、输入输出数据流；重点研究了深圳市共用信 息平台实施的关键处理技术：交通信息融合技术和行程时间预测技术。具体内 容如下： 第一章：绪论。介绍了国内外 ＩＴＳ 的研究现状，重点对美国、日本、欧洲 在 ＡＴＩＳ 领域的研究和实验系统进行阐述，并阐明了本论文的目的和意义，简 要概述了本论文的主要研究内容。 第二章：深圳市现有智能交通信息系统分析。在充分调研深圳市公安交通 警察局、交通局、国土资源与规划局的各个智能交通系统基础上，总结了深圳 市智能交通信息系统现状，并剖析了目前存在的问题，为由针对性的进行共用 信息平台的系统设计提供前提。 第三章：深圳市综合交通信息平台的系统分析与设计。本章分析了深圳市 78 WP=84 吉林大学硕士学位论文 深圳市综合交通信息平台系统设计与关键技术研究 交通共用信息平台建设的必要性，在分析深圳市智能交通系统间的信息交互需 求、共用信息平台功能需求、性能需求的基础上，根据深圳市现有智能交通系 统的建设和运营现状，对深圳市综合交通信息平台系统框架结构、功能模块分 别进行了设计，同时简要描述模块间的数据流。 第四章：交通信息融合技术在深圳市综合交通信息平台中的应用。本章首 先明确了交通数据融合技术的重要性，并介绍了常用的数据融合方法：贝叶斯 估计、卡尔曼滤波。在对美国 ＡＤＶＡＮＣＥ 系统的行程时间预测技术、交通信息融 合技术深入研究的基础上，对在深圳市综合交通信息平台中如何应用改进的局 部回归神经网络进行交通参数在线融合提出初步思想，并解释了为面向行程时 间预测的数据融合技术的神经网络设计、融合参数表达、神经网络学习等。 第五章：深圳市综合交通信息平台中的行程时间预测技术研究。本章在分 析了深圳综合交通信息平台中行程时间预测的必要性基础上，对影响路段行程 时间的诸多要素进行了全面的总结，并对数据来源进行分类。论文总结了国内 外行程时间预测的理论模型和方法，并对具体的关键研究过程加以阐述。最后， 本论文采用深圳快速环路某节点处理器采集的交通信息数据，从工程实际应用 的角度出发，根据交通流的周相似特性，选用简单易行的历史趋势法进行行程 时间间接预测，并与 ＢＰ 神经网络的预测结果相比较，并得出历史趋势法简单 易操作，速度快、精度能够满足动态交通流诱导应用并且容易工程应用的结论。 第六章，全文总结与展望。本章对全文研究内容进行综述，并结合研究项 目的深入开展，提出尚需研究和完善的内容。 本论文依托的深圳市交通信息采集及共用信息平台研究，主要是为深圳市 建设共用信息平台提供规划蓝图，围绕这个目的，本文从系统分析设计到关键 技术研究，其成果将对具体的平台实施有较重要的参考价值，同时，对推广至 各个城市的平台建设有一定的指导意义。
【关键词】：智能交通系统（ＩＴＳ） 先进的交通信息系统（ＡＴＩＳ） 交通信息 融合技术 行程时间预测技术 综合交通信息平台
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U12
【目录】：
- 目 录3-6
- 第一章 绪论6-15
- 1.1 本论文依托的课题6
- 1.2 课题研究的历史现状及理论意义、实用价值6-13
- 1.2.1 智能交通系统概述6-8
- 1.2.2 国外在交通信息系统领域的研究开展及价值意义8-12
- 1.2.3 国内在交通信息系统领域的研究开展及价值意义12-13
- 1.3 本论文的目的和意义13-14
- 1.4 本文的主要研究工作14
- 1.5 小结14-15
- 第二章 深圳市智能交通信息系统分析15-28
- 2.1 深圳市智能交通信息采集方式分析15-17
- 2.1.1 线圈、视频信息采集15-16
- 2.1.2 ITS系统采集16-17
- 2.2 深圳市智能交通信息处理系统分析17-23
- 2.2.1 深圳市ATC区域交通信号控制系统17-19
- 2.2.2 深圳市快速环路交通诱导系统19
- 2.2.3 深圳市交警局计算机网络信息管理系统19-20
- 2.2.4 深圳市智能交通指挥中心20-21
- 2.2.5 800 兆数字集群调度指挥系统21-22
- 2.2.6 深圳市现代物流信息系统22-23
- 2.3 深圳市智能交通对外信息发布系统分析23-26
- 2.3.1 声讯台、中国移动等信息发布系统24
- 2.3.2 报社、电台等信息发布系统24
- 2.3.3 网站信息发布系统24-25
- 2.3.4 路面无线查车系统25
- 2.3.5 其它对外数据发布系统25-26
- 2.4 深圳市现有交通信息系统的问题剖析26-27
- 2.5 小结27-28
- 第三章 深圳市综合交通信息平台的系统分析与设计28-39
- 3.1 深圳市综合交通信息平台系统需求分析28-33
- 3.1.1 深圳市交通信息需求28-30
- 3.1.2 深圳市交通各部门信息交互分析30-31
- 3.1.3 深圳市综合交通信息平台功能需求分析31-32
- 3.1.4 深圳市综合交通信息平台性能需求分析32-33
- 3.2 深圳市综合交通信息平台系统设计33-37
- 3.2.1 深圳市综合交通信息平台系统框架结构设计33
- 3.2.2 深圳市综合交通信息平台功能模块设计33-37
- 3.3 小结37-39
- 第四章 数据融合技术在深圳市综合交通信息平台中的应用研究39-54
- 4.1 数据融合及交通数据融合概述39-41
- 4.2 数据融合的方法概述41-45
- 4.2.1 贝叶斯估计42-44
- 4.2.2 卡尔曼滤波44-45
- 4.3 面向行程时间预测的数据融合技术研究45-48
- 4.4 基于改进的局部回归神经网络的数据融合处理技术48-53
- 4.4.1 神经网络控制技术48-49
- 4.4.2 前馈神经网络49-50
- 4.4.3 局部回归神经网络50-51
- 4.4.4 数据融合函数表达及网络学习51-53
- 4.5 小结53-54
- 第五章 行程时间预测技术在深圳市综合交通信息平台中的应用研究54-72
- 5.1 行程时间预测概述54-57
- 5.1.1 行程时间预测的必要性54
- 5.1.2 影响行程时间的相关因素54-56
- 5.1.3 行程时间预测的数据来源56-57
- 5.2 有关行程时间的基本概念和预测方法57-66
- 5.2.1 行程时间定义57-58
- 5.2.2 有关行程时间预测的不同方法58-66
- 5.3 深圳快速环路行程时间预测模型验证66-71
- 5.3.1 深圳快速环路某断面交通参数分析67-68
- 5.3.2 基于历史趋势法的深圳快速环路行程时间预测68-69
- 5.3.3 基于BP神经网络的深圳快速环路行程时间预测69-70
- 5.3.4 两种方法预测性能对比结论70-71
- 5.4 小结71-72
- 第六章 全文总结与展望72-74
- 参考文献74-79
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的科研项目情况79-81
- 1 攻读硕士学位期间发表的学术论文情况79
- 2 攻读硕士学位期间参与的科研项目79-81
- 致谢81-83
- 摘要83-85
- ABSTRACT85-88
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本文编号：325345
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